一種110?220 kV超高壓石墨烯基電力電纜制造技術

本實用新型專利技術公開了一種110?220?kV超高壓石墨烯基電力電纜，包括導體，所述的導體外層同心依次設有繞包型導體屏蔽層、擠出型導體屏蔽層、絕緣層以及絕緣屏蔽層；其中，所述的擠出型導體屏蔽層、絕緣層以及絕緣屏蔽層為三層共擠結構，所述的絕緣屏蔽層外依次設有阻水層、金屬護套以及非金屬外護套。本實用線芯實現了導體屏蔽與絕緣及絕緣與絕緣屏蔽層光滑無間隙接觸，提高均化電場效果，改善阻水層的阻水、緩沖功效，從而大大提高電纜的運行安全。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電力電纜領域，具體涉及一種110-220kV超高壓石墨烯基電力電纜。
技術介紹
在電力電纜的國家標準中，對于500mm2、110kV及以上交聯聚乙烯絕緣電力電纜，要求在導體外面先繞包一層高強度導電帶(布)材，然后再擠包內外屏和絕緣，這層導電帶(布)材一方面可以防止導體絞合應力對擠出內屏和絕緣層的損傷，另一方面與擠出內屏蔽層一起，提高屏蔽層均化電場效果。但現有技術的導電布(帶)材料，因其導電介質主要為炭黑，其體積電阻率在1×105Ω?cm以上，對電纜產品屏蔽均化電場效果不夠理想，尤其對高壓和超高壓電纜影響尤為明顯。目前國內110-220kV超高壓交聯聚乙烯絕緣電力電纜用半導電屏蔽料基本依賴進口，并且存在體積電阻率高、熱穩(wěn)定性差、擠出工藝性能不佳等問題。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供了一種110-220kV超高壓石墨烯基電力電纜，實現了導體屏蔽與絕緣及絕緣與絕緣屏蔽層光滑無間隙接觸，提高均化電場效果，改善阻水層的阻水、緩沖功效，從而大大提高電纜的運行安全。本技術公開了一種110-220kV超高壓石墨烯基電力電纜，包括導體，所述的導體外層同心依次設有繞包型導體屏蔽層、擠出型導體屏蔽層、絕緣層以及絕緣屏蔽層；其中，所述的擠出型導體屏蔽層、絕緣層以及絕緣屏蔽層為三層共擠結構，所述的絕緣屏蔽層外依次設有阻水層、金屬護套以及非金屬外護套。本技術中，優(yōu)選地，所述的繞包型導體屏蔽層采用石墨烯基高強度導電布繞包而成，該石墨烯基高強度導電布的體積電阻率在1×103Ω?cm以下，拉斷力大于140N/cm。本技術中，優(yōu)選地，所述的擠出型導體屏蔽層和絕緣屏蔽層均采用石墨烯復合高半導電屏蔽料構成，該石墨烯復合高半導電屏蔽料的體積電阻率不大于20Ω?cm，每平方米表面突起≥200μm的瑕點分布數量小于10個，每平方米表面突起≥500μm的瑕點分布數量為0。本技術中，優(yōu)選地，所述的阻水層采用石墨烯復合半導電彈性阻水材料構成。本技術中，優(yōu)選地，所述的非金屬外護套表面還涂覆牢固的石墨導電層。本技術的有益效果在于：本技術石墨烯粉體具有良好的導電性能和導熱性能，將其作為導電填料復合添加到高分子材料中制成的半導電屏蔽材料，其導電性和熱穩(wěn)定性明顯提高，同時材料的擠出工藝性能和表面光滑性也得到了改善，將該石墨烯基半導電屏蔽料應用于110-120kV超高壓電纜后，可以提高均化電場效果，有效減少電纜運行中局部放電現象的發(fā)生，延長電纜運行壽命。除此之外，將石墨烯粉體和炭納米管等組分溶于水后經冷凍干燥程序可制備出石墨烯基氣凝膠，該石墨烯基氣凝膠具有高彈性、超疏水的特點，將其應用于110-220kV超高壓電力電纜的阻水層中，能起到有效的阻水、緩沖功效，從而提高運行安全。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本技術做更進一步的具體說明。如圖1所示，本技術所述的一種110-220kV超高壓石墨烯基電力電纜，包括導體1，導體1外層同心依次包覆有繞包型導體屏蔽層2、擠出型導體屏蔽層3、絕緣層4、絕緣屏蔽層5，所述擠出型導體屏蔽層3、絕緣層4、絕緣屏蔽層5為三層共擠結構，所述絕緣屏蔽層5的外層依次為阻水層6、金屬護套7和非金屬外護套8。其中，導體1為圓形的銅導體，由多股單絲緊壓絞制而成；繞包型導體屏蔽層2為石墨烯基高強度導電布繞包而成，該石墨烯基高強度導電布采用尼龍織物表面涂覆石墨烯半導電膠制得，其體積電阻率在1×103Ω?cm以下，拉斷力大于140N/㎝；擠出型導體屏蔽3和絕緣屏蔽5都采用石墨烯復合高半導電屏蔽料，該石墨烯復合高半導電屏蔽料具有導電性能好、熱穩(wěn)定性高、表面光滑、加工工藝性好的特點，其體積電阻率不大于20Ω?cm，每平方米表面突起≥200μm的瑕點分布數量小于10個，每平方米表面突起≥500μm的瑕點分布數量為0；絕緣層4為XLPE絕緣層；阻水層6采用石墨烯復合半導電彈性阻水材料構成，該材料含有石墨烯氣凝膠組分，具有質輕、高彈、超疏水的特點，能起到有效的阻水、緩沖功效；金屬護套7采用皺紋鋁套；非金屬外護套8為符合RoHS環(huán)保標準（《關于限制在電子電器設備中使用某些有害成分的指令》(RestrictionofHazardousSubstances)）規(guī)定的環(huán)保PVC料、環(huán)保PE料或環(huán)保低煙無鹵料，表面涂覆均勻牢固的石墨導電層。以上所述僅是本技術的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本技術的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部份均可用現有技術加以實現。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種110?220?kV超高壓石墨烯基電力電纜，其特征在于：包括導體，所述的導體外層同心依次設有繞包型導體屏蔽層、擠出型導體屏蔽層、絕緣層以及絕緣屏蔽層；其中，所述的擠出型導體屏蔽層、絕緣層以及絕緣屏蔽層為三層共擠結構，所述的絕緣屏蔽層外依次設有阻水層、金屬護套以及非金屬外護套。

【技術特征摘要】
1.一種110-220kV超高壓石墨烯基電力電纜，其特征在于：包括導體，所述的導體外層同心依次設有繞包型導體屏蔽層、擠出型導體屏蔽層、絕緣層以及絕緣屏蔽層；其中，所述的擠出型導體屏蔽層、絕緣層以及絕緣屏蔽層為三層共擠結構，所述的絕緣屏蔽層外依次設有阻水層、金屬護套以及非金屬外護套。2.根據權利要求1所述的110-220kV超高壓石墨烯基電力電纜，其特征在于，所述的繞包型導體屏蔽層采用石墨烯基高強度導電布繞...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：霍振平，張新錄，吳俊，代林林，
申請(專利權)人：常州中超石墨烯電力科技有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32